الترسيب بالرش هو عملية ترسيب فيزيائي للبخار (PVD) تتضمن طرد الذرات من مادة مستهدفة صلبة إلى المرحلة الغازية بسبب قصفها بأيونات نشطة وترسيبها لاحقًا على ركيزة لتشكيل طبقة رقيقة. وهذه العملية مدفوعة بتبادل الزخم بين الأيونات والذرات في المادة الهدف، على غرار البلياردو الذري. وتُقاس كفاءة عملية الاصطرار من خلال مردود الاصطرار، وهو عدد الذرات المقذوفة من السطح لكل أيون ساقط.
الشرح التفصيلي:
-
إعداد العملية:
-
يتم إجراء عملية الاخرق في غرفة تفريغ مملوءة بغاز خامل، عادةً ما يكون الأرجون. وتكون المادة المستهدفة، وهي مصدر الذرات التي سيتم ترسيبها، مشحونة سلبياً، مما يحولها إلى مهبط. هذا الإعداد مهم للغاية لأنه يبدأ تدفق الإلكترونات الحرة من المهبط.التأين والتصادمات:
-
تتصادم الإلكترونات الحرة من المهبط مع ذرات غاز الأرجون، مما يؤدي إلى تأينها. ثم تتسارع جزيئات الغاز المتأينة (أيونات الأرجون) هذه (أيونات الأرجون) نحو الهدف سالب الشحنة بسبب المجال الكهربي.
-
طرد الذرات:
-
عندما تصطدم أيونات الأرجون النشطة بالهدف، فإنها تنقل زخمها إلى الذرات الموجودة في المادة المستهدفة. ويمكن لعملية التصادم هذه أن تقذف ذرات الهدف من السطح إلى الطور الغازي. هذه هي الآلية الأساسية لعملية الاخرق، حيث يتم استخدام الطاقة من الأيونات لإزاحة ذرات الهدف.الترسيب على الركيزة:
-
تنتقل الذرات المقذوفة عبر الفراغ وتترسب على ركيزة قريبة. وترتبط هذه الذرات على المستوى الذري بالركيزة، وتشكل طبقة رقيقة ذات خصائص محددة مثل الانعكاسية أو المقاومة الكهربائية أو الأيونية، اعتمادًا على مادة الهدف والركيزة.
أنواع الاخرق:
